Alexander Wilhelm Schwarzwälder, M.Sc.

Alexander Wilhelm Schwarzwälder, M.Sc.

  • Straße am Forum 8
    76133 Karlsruhe

Forschungsthema

Kondensation in Partikelfiltern

Die Covid-19 Pandemie hat zu einem vermehrten Interesse an der Aufklärung von Kondensationsmechanismen in Partikelfiltern geführt, da feucht gewordene Masken aufgrund von Kondensatbildung eine mögliche Virenbrücke darstellen können. In technischen Filteranlagen kann unter Kaltstartbedingungen während Anfahrprozessen und durch instationäre Gaszustände ebenfalls ein Flüssigkeitsniederschlag im Filter gebildet werden, der zu unerwünschten Veränderungen des Druckverlustes, des Abscheideverhaltens und der mechanischen Eigenschaften des Filtermediums führen kann.

Im Rahmen der Arbeiten sollen systematisch die Auswirkungen von Kondensationseffekten auf das Betriebs- und Abscheideverhalten von Partikelfiltern bei der Gasreinigung untersucht werden.

Hierbei wird zunächst auf mikroskopischer Ebene an Einzelfasern der Einfluss des Kondensats auf das Umstrukturierungsverhalten löslicher und nicht löslicher Partikelstrukturen sowie den Abscheidegrad in Abhängigkeit diverser Parameter (bspw. Beladungsmenge, Benetzbarkeit, Filtermedientemperatur, …) ermittelt. In weiteren Untersuchungen werden auf makroskopischer Ebene die Kondensationseinflüsse auf den Druckverlust sowie die Penetration löslicher Partikeln durch ein Filterelement analysiert.

Die experimentellen Ergebnisse sollen dazu beitragen erforderliche Abscheideleistungen auch bei hoher Feuchte sicherzustellen. Erkenntnisse in diesem Bereich liefern einen Beitrag zur Beantwortung aktueller Fragestellungen bezüglich der Auswirkungen von feuchter Atemluft und dem Durchfeuchten von Atemschutzmasken auf deren Wirksamkeit. Weiterhin sollen die experimentell gewonnen Ergebnisse zur Validierung zukünftiger numerischer Berechnungen von Kondensationserscheinungen in Filterelementen dienen.